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1、銅陵學(xué)院通信電路課程設(shè)計(jì)AM信號(hào)包絡(luò)檢波器系別班級(jí)：電氣系08通信指導(dǎo)教師：王老師實(shí)驗(yàn)日期：第17周2010——2011學(xué)年度第一學(xué)期目錄一．設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………3二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及原理…………………………………………………3三、設(shè)計(jì)的步驟及計(jì)算………………………………………………41.電壓傳輸系數(shù)…………………………………………………………72.流通角…………………………………………………………………73.參數(shù)選擇………………………………………………………………8四、設(shè)計(jì)的結(jié)果與結(jié)論………………………………………………101．結(jié)果………………………………………
2、…………………………102．結(jié)論…………………………………………………………………113．心得體會(huì)……………………………………………………………11五、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………12AM信號(hào)包絡(luò)檢波器一、設(shè)計(jì)目的：通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)高頻電子技術(shù)電路的理解，學(xué)會(huì)查尋資料﹑方案比較，以及設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)。進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問題的能力，創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)腦動(dòng)手﹑獨(dú)立開展電路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鍛煉分析﹑解決高頻電子電路問題的實(shí)際本領(lǐng)，真正實(shí)現(xiàn)由課本知識(shí)向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化；通過典型電路的設(shè)計(jì)與制作，加深對(duì)基本原理的了解，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。要求：掌握串、并聯(lián)諧振回路及耦合回路、高頻
3、小信號(hào)調(diào)諧放大器、高頻功率放大器、混頻器、幅度調(diào)制與解調(diào)、角度調(diào)制與解調(diào)的基本原理，實(shí)際電路設(shè)計(jì)及仿真。設(shè)計(jì)要求及主要指標(biāo)：用檢波二極管2AP12設(shè)計(jì)一AM信號(hào)包絡(luò)檢波器，并且能夠?qū)崿F(xiàn)以下指標(biāo)。l輸入AM信號(hào)：載波頻率15MHz正弦波。l調(diào)制信號(hào)：1KHz正弦波，幅度大于1V，調(diào)制度為60%。l輸出信號(hào)：無明顯失真，幅度大于5V。二．設(shè)計(jì)內(nèi)容及原理：調(diào)幅調(diào)制和解調(diào)在理論上包括了信號(hào)處理，模擬電子，高頻電子和通信原理等知識(shí)，涉及比較廣泛。包括了各種不同信息傳輸?shù)淖罨驹?，是大多?shù)設(shè)備發(fā)射與接收的基本部分。因?yàn)楸敬握n題要求調(diào)制信號(hào)幅度要大于1V，而輸出信號(hào)幅度需要大于5V，所以本課題設(shè)計(jì)需要運(yùn)
4、用放大電路。本次實(shí)驗(yàn)采用二極管包絡(luò)檢波以及運(yùn)算放大電路。在確定電路后，利用EDA軟件Multisim進(jìn)行仿真來驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)框圖如下：輸入信號(hào)à非線性器件à二極管包絡(luò)檢波器à運(yùn)放電路à輸出信號(hào)。檢波原理電路圖圖1三、設(shè)計(jì)的步驟及計(jì)算檢波的物理過程如下：在高頻信號(hào)電壓的正半周期，二極管正向?qū)ú?duì)電容C充電，由于二極管正向?qū)娮韬苄?，所以充電電流I很大，是電容的電壓Vc很快就接近高頻電壓峰值，充電電流方向如下圖2所示：圖2這個(gè)電壓建立后，通過信號(hào)源電路，又反向地加到二極管D的兩端。這時(shí)二極管是否導(dǎo)通，由電容C上的電壓Vc和輸入電壓Vi共同決定。當(dāng)高頻信號(hào)的瞬時(shí)值小于Vc時(shí)，二極管處于反向偏
5、置，處于截止?fàn)顟B(tài)。電容就會(huì)通過負(fù)載電阻R放電。由于放電時(shí)間常數(shù)RC遠(yuǎn)大于調(diào)頻電壓周期，故放電很慢。當(dāng)電容上的電壓下降不多時(shí)，調(diào)頻信號(hào)第二個(gè)正半周的電壓又超過二極管上的負(fù)壓，使二極管導(dǎo)通。如圖2中t1到t2的時(shí)間為二極管導(dǎo)通的時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)又對(duì)電容充電，電容的電壓又迅速接近第二個(gè)高頻的最大量。如圖二中t2至t3時(shí)間為二極管截止的時(shí)間，在次時(shí)間內(nèi)電容又通過負(fù)載R放電。這樣不斷地反復(fù)循環(huán)。所以，只要充電很快，即充電時(shí)間常數(shù)RdC很?。≧d為二極管導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻）而放電時(shí)間很慢即放電時(shí)間常數(shù)RC很大，就能使傳輸系數(shù)接近1。另外，由于正向?qū)щ姇r(shí)間很短，放電時(shí)間常數(shù)又遠(yuǎn)大于高頻周期，所以輸出電壓Vc的起
6、伏很小，可看成與高頻調(diào)幅波包絡(luò)基本一致，而高頻調(diào)幅波的包絡(luò)又與原調(diào)制信號(hào)的形狀相同，故輸出電壓Vc就是原來的調(diào)制信號(hào)，達(dá)到了解得目的。圖3二極管導(dǎo)通圖4二極管截止圖51.電壓傳輸系數(shù)由于輸入大信號(hào)，檢波器工作在大信號(hào)狀態(tài)，二極管的伏安特性可用折線近似?？紤]輸入為等幅波，采用理想的高頻濾波，并以通過遠(yuǎn)點(diǎn)的折線表示二極管特性（忽略二極管的導(dǎo)通電壓VP），則gD=1/rd,為流通角。iD是周期性余弦脈沖，由此可見，檢波器電壓傳輸系數(shù)Kd是檢波器電流iD的通腳的函數(shù)，求出后，就得到Kd。2．流通角二極管電流ID為一重復(fù)頻率wi的周期余弦脈沖，器通角為，振幅最大為IDmax其平均分量I0為基頻分量式中
7、，a0（），a1（）為電流分解系數(shù)?？傻玫慕票磉_(dá)式如下此處的R為檢波負(fù)載，gD為檢波器內(nèi)電導(dǎo)。運(yùn)放電路如下：圖63.參數(shù)選擇設(shè)置：（1）電容C隊(duì)載波信號(hào)應(yīng)近似短路，所以1/Wc<（5-10）Wc（2）為了避免惰性失真應(yīng)有必須使電容C通過R放電的速率大于或等于包絡(luò)的下降速率，即如果輸入信號(hào)為單音調(diào)制的AM波，其包絡(luò)的變化速率為又因?yàn)殡娙輧啥穗妷航茷檩斎腚妷喊j(luò)值，即。綜合可得避免惰性失真的
